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第十二章 独立基础设计
本设计采用柱下独立阶梯基础,下面对③轴线边柱的基础进行设计。
12.1 基础设计资料
房屋震害调查统计资料表明,建造于一般土质天然地基上的房屋,遭遇地震时。极少
有因地基承载力不足或较大沉陷导致上部结构破坏。 因此,我国《建筑抗震设计规范》 规定,
下述建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算:
① 砌体房屋;
② 地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般厂房、 单层空旷房屋和 8 层、高
度 25m 以下的一般民用框架房屋,以及与其基础荷载相当的多层框架厂房。
③ 规范中规定可不进行上部结构抗震验算的建筑。
本设计为 5 层框架结构,建筑高度为 19.5m,属于第二中类别,故不进行基础抗震承
载力验算 .
基础混凝土为 C30, f 16.7
c
2
N / mm ,
2
f 1.57N /mm ;垫层混凝土为 C15,100
t
厚,两侧各伸出 100mm;钢筋采用 HRB335 级,
2
f 300N / mm ,钢筋混凝土保护层为
y
50mm 厚。
12.2 基础设计
12.2.1 确定基础埋深
基础埋置深度是指设计室外地坪至基础底面的距离, 且基础埋置深度应在冰冻线以下
200 mm 。本设计所在的场地的土层条件,地下水位在自然地面以下 9.55-11m ,土壤冻结深
度在室外地坪以下 1.3m。综上所述,则基础埋置深度 d=1.75m。
12.2.2 确定地基承载力和基础尺寸
一. 地基承载力的确定
选取边柱计算柱底一组最不利内力组合:
M 16.26 6.03 22.29kN m
k
N 1718.27 373.23 2091.5kN
k
V
k
(16.26 6.03 32.51 12.06) 4.9 13.64kN
基础梁尺寸: b h 300mm 400mm
则,纵向传给基础的竖向力为:
N
纵
0.3 0.4 9.0 0.6 25 9.0 0.6 4.9 0.68 0.4 2.7 2.4 2 2.35
+ 2.7 2.4 2 0.4 75.33kN
横向传给基础的竖向力为:
N横 =
6.8 0.6
2
4.9 0.65 0.4 1.89 22.56
kN
根据《建筑地基规范》 ,当基础宽度大于 3.0m 或埋深大于 0.5m 时,地基承载力特征值
按下式进行修正。 (先不考虑对基础宽度进行修正)
f f (b 3) (d 0.5)
a ak b d m
式中: fa 修正后的地基承载力特征值 ( kpa );
f 地基承载力特征值 (kpa );
ak
b 、 d 分别为基础宽度和埋深的地基承载力修正系数,按基底下土的类别,查表
b =2.0, d =3.0;
地基持力层土的重度,地下水位以下取浮重度 (
3
kN mm );
m 基础底面以上埋深范围内土的加权平均重度,一般取 20
3
kN mm ;
b 基础底面宽度 (m),当 b<3m 时按 3m 取值, b>6m 时按 6m 取值;
d 基础埋置深度,当采用独立基础或条形基础时,应从室内地面标高算起,
d=1.75+0.45=2.20m;
f
a
260 3 20 (2.20 0.5) 362kPa
二.基础尺寸的确定
1.按轴心受压初估基础底面积
计算基础和回填土重
G 时的基础平均埋深 d=1.75+0.45/2=1.975 m 。
k
Fk 2019.5 97.89 2189.39kN,则 基础顶面轴力总值:
A
0
F
k
f d
a G
2189.39
362 20 1.975
6.79m
2
考虑偏心影响,将 A 增大 10%~40%。由于偏心不大,基础底面积按 20%增大,即
2 A 1.2 A 1.2 6.79 8.15m
0
初步选择基础面积为: b l 3 3 9 m2
基础和回填土重: G d A 20 1.975 9 355.5kN
k G
初步确定基础梁尺寸: 300mm 400mm ,基础梁顶面至室外地坪的距离为 0.15m。
偏心距:
M 22.29 13.64 2.2
K
e 0.021m
K
F G 2189.39 355.5
K K
L
< 0.5
6
m,
P
k,min
F F 6e 2189.39 355.5 6 0.021
k G K
1 1
A l 9 3
245.07 kPa ,满足要
求。
基底最大压力:
P
K
,max
F G 6e 2189.39 355.5 6 0.021
K K k
1 (1 ) 294.64
A l 9 3
<1.2 fa
=434.4 kPa
P P
k k
,max ,min 294.64 270.89
2 2
282.77kPa f 362kPa ,满足要求。
a
最后确定该柱基础尺寸为: l=3m,b=3m。
2.基础底面抗冲切
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